男性でもお姫様抱っこをしてもらえる抱き上げ重量80kg!!
よりパワフルになった介護支援ロボット「RIBA-II」
独立行政法人理化学研究所と東海ゴム工業株式会社が2007年08月になごやサイエンスパークに設立した「理研-東海ゴム人間共存ロボット連携センター」は8月02日、介護支援ロボット「RIBA（Robot for Interactive Body Assistance、リーバ）-II」を開発したことを発表した。2009年08月に発表された「RIBA」の後継機で、今回は抱き上げ重量を約30%もアップさせた80kgを実現。介護において最も重労働であり、介護士らが最も腰を痛めやすい作業のひとつである「床上で寝ている状態の人を抱き上げて車いすへ移乗する」ことを可能としている。この成果は、理研基幹研究所のRTCロボット実用化研究開発チームによるものであることも発表された。そのほか、ライントレース自律移動機能、ラインオフした際の自律復帰、移動時の障害物検知、タッチパネルによる条件指定や動作指示、作業内容確認などの機能も有する。なお、動画も公開中だ（こちら）。
抱き上げ重量80kgを実現した仕組みは、触覚によるロボット操作と非介護者の体重検知を実現する新開発の「柔軟触覚センサ（Smart Rubber＝SRセンサ）」と、「補償ばね」を導入した腰のふたつの前後屈曲関節（腰関節は合計3つ）。
SRセンサは、東海ゴム工業が開発したスマートラバーを用いた独自の柔軟センサで、前腕、上腕、ハンド、胸、台車の計10ヶ所に使用。また、SRセンサには静電容量型のC型と電気抵抗増加型のR型の2種類があり、それぞれ特徴が異なる。C型は構造が単純で大面積に成型しやすく、柔軟性や高耐久性も特徴。R型は従来の導電性ゴムセンサに比べて応答性に優れていることが特徴だ。その仕組みは、ポリマーに充填する導電性フィラーの粒子形状と量を最適化することで、どのようなひずみでも導電パスが切断されて電気抵抗が増加するという現象を利用している。さらに、印刷製法を用いて成型できるという点もポイントだろう。要は、SRセンサとは特別な生産装置がなくてもさまざまな形状や大きさに成型することが可能で、柔軟なセンシングデバイスとして利用できるというわけである。ちなみに、SRセンサはゴム製の静電容量型触覚センサとしては世界初。ロボット以外にも幅の広い用途が考えられており、九州大学と共同で開発したC型を利用する床ずれ防止アクティブマットレスや、床ずれ体圧センサ、R型を用いた自動車分野での応用研究などが行われているという。
そして補償ばねは、無負荷の時にモータの出力、または重力を利用してばねを引っ張って弾性エネルギーを蓄えておき、負荷がかかった際にそのエネルギーを解放して負荷を分担させるという仕組み。これにより、同じ重量物を持ち上げるのにも従来よりも少ない出力のモータでできるというわけだ。これらのふたつの技術により、現状では少なくともふたりによる床上で寝ている状態の人を抱き上げて車いすへ移乗するといった作業を、ロボット1台とそれを補助する人がひとりで済むようになり、省人化だけでなく、介護士の肉体的な服の軽減に役立つというわけだ。
前モデルのRIBAとの違いは、外観と外装では、「床から抱き上げる時に被介護者に圧迫感を与えないように頭部を小型化したこと」、「脇のすき間をなくして、指が巻き込まれるような危険が生じないようにしたこと」、「筐体との柔軟層の分離成型によりメンテナンス性を向上させたこと」となっている。機構に関しては、「姿勢を低くしてから床から人を抱き上げるために腰に前後屈曲の関節をひとつ追加したこと」、「モータの小型化と省電力化のために腰関節に補償ばねを導入したこと」、「首関節をなくして固定したこと」、「抱かれ心地向上のために前腕の幅を広くして、長さを成人男性の平均的な肩幅に合わせたこと」とした。
今後は、東海ゴム工業の社会貢献活動を通して交流を深めてきた複数の介護施設の協力を得ながら、引き続き研究開発を行い、有用性の実証と課題の抽出をすすめていくとする。また、安全性、信頼性、操作性などを検証し、そして介護施設へのモニター使用を行い、早期の実用化を目指していくという。そのほか、関連の研究として、力制御による被介護者の機能回復のための部分解除や、リハビリテーション支援の応用研究も行っていくとした。
